| Project/Area Number |
21K08859
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
AKITA TOSHIAKI 名古屋大学, 医学部附属病院, 特任教授 (30167837)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久田 俊明 株式会社UT－Heart研究所, 研究開発部, 代表取締役会長 (40126149)
成田 裕司 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (60378221)
辻 幸臣 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (60432217)
岡田 純一 株式会社UT－Heart研究所, 研究開発部, 取締役 (60648103)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 致死的不整脈 / 電気的除細動 / 除細動閾値 / スパイラルリエントリー / Long QT症候群 / 心不全 / 高頻度低エネルギー除細動（LEAP) / コンピュータシミュレーション / 心室細動 / 植え込み型除細動装置 / 心臓サポートネット治療 / 心臓ネット / 低エネルギー除細動（LEAP) |
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| Outline of Research at the Start |
致死性不整脈に対して使用される植込み型除細動装置は極めて高エネルギー（800V, 35J）の直流通電（DC）を必要とし、心筋傷害による心機能低下や意識下通電時の肉体的・精神的苦痛による心的外傷後ストレス障害が発生し臨床上に大きな問題である。我々はVFに対して心室に密着するネット状の導電性繊維電極を心基部心尖部間に配置しDCショックを行うと無痛性レベル（<0.7J）で除細動が可能であることを正常心機能の動物実験で示してきた。本研究では、慢性心不全モデルにおいても導電性繊維電極を組み込んだ心臓ネットにより低エネルギー通電でVFの停止が可能かの検証とさらなる低エネルギー除細動に向けた技術開発を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
The defibrillation threshold (DFT) in a canine chronic heart failure model was 1.2 J, which exceeded 0.7 J considered to be painless defibrillation. We tested whether low energy antifibrillation pacing (LEAP < 0.1 J) could be used for defibrillation. A defibrillation net with 10 circumferential electrodes made of tungsten wire was made, attached to the heart of a pig, and Vf was induced. Defibrillation by LEAP (10 V, pulse width 2-5 ms, CL 90 ms, 10 pulses) was uncertain and the success rate was 3/10.
Computer simulation confirmed that Vf was more likely to occur in Long QT syndrome, but conversely, DFT was decreased.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
致死性不整脈に対する直流通電（DCショック）は最も確実に停止させる方法であるが、現在臨床で使用されている植込み型除細動装置では極めて高電圧・高エネルギー通電（800V, 30～70J）を必要とし、心筋傷害作用による心機能の低下や、催不整脈作用による生命予後の悪化、意識下通電時の著しい肉体的・精神的苦痛による外傷性ストレス障害発生が臨床的に大きな問題となっている。本研究で用いた導電性繊維電極付き心臓ネットでは心不全がないQT症候群では0.6J以下、心不全モデルにおいても1.2Jと意識下でも忍容できるレベル除細動が可能なことを示し、不整脈治療に意識下除細動というパラダイムシフトををもたらす。
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